lionnick 发表于 2023-8-1 10:21:57

42CrMo调质与力学性能问题求助！

要求：42CrMo，锻出图中法兰面，调质至抗拉强度大于1000 MPA，屈服大于850MPA，延伸率大于14%，断面收缩率大于50%
表面硬度要求41-45 HRC，后精加工至成品。

工件尺寸见附件


我们客户的样品力学性能如下：
客户样品：芯部
抗拉(MPA)1034
屈服(MPA)867
延伸率17%
断面收缩率(%)54%
表面硬度42HRC


我们第一批样品 热处理工艺如下： 正火：900-920度，保温4.5小时；淬火：880-900度，保温4.5-5小时，油淬；回火（450度，保温6小时）后空冷第一批样品 力学性能如下，在其中一处芯部拉伸测试时试棒脆性断裂。：
我们的样品1：1/4直径处我们的样品1：芯部我们的样品2：芯部
抗拉(MPA)114011231075
屈服(MPA)830890779
延伸率12%8.50%4%
断面收缩率(%)47%22%8%
表面硬度43HRC43HRC41-44HRC
随后，因为尤其是芯部表现出塑性不佳，我们改善了热处理工艺：回火温度由原来的450度修改为480度，回火后由原来的空冷改为油冷，来避免可能的回火脆性；同时又拿了另外一家钢厂（大冶钢厂）的42CrMo测试，结果如下：
我们的样品3：1/4直径处我们的样品3：芯部42CrMo-1/4深度（大冶钢厂）*曲线图有问题42CrMo-芯部（大冶钢厂）
抗拉(MPA)9338761392912
屈服(MPA)7467071376756
延伸率8.50%9.50%10.1%9.4%
断面收缩率(%)未测未测未测未测
表面硬度约39HRC约41HRC
芯部脆性得到了改善，但是钢材显示的韧性还是明显不足。
问题：1.根据以往经验，一般表面硬度高，抗拉强度高，延伸率低；而芯部强度低，延伸率高。为何我们的样品芯部不仅强度低，而且塑性也不如表面？2.我们希望能通过热处理方式，达到或接近我们客户样品的机械性能。我们的热处理工艺需要如何改进？


lionnick 发表于 2023-8-2 21:22:08

若潮 发表于 2023-8-2 09:31
金相照片呢？你在这玩猜猜呢？快去拍金相照片啊，分别拍100X和500X的发过来，前后两次都需要拍，就用拉伸残 ...

金相组织已附上，麻烦看看该如何改善？



liwen5444 发表于 2023-8-2 14:01:26

淬火温度降点，用水淬，取样位置有上贝，冲击性能影响太大

LINFH 发表于 2023-8-1 11:02:22

最好提供完整的图纸，是否是调质到调质至抗拉强度大于1000 MPA，屈服大于850MPA，延伸率大于14%，断面收缩率大于50%，然后局部位置要求硬度41-45HRC，采用感应淬火加局部感应回火！

凌凯云 发表于 2023-8-1 11:35:27

断面收缩≥50能做到吗？

火山 发表于 2023-8-1 12:05:45

1-正火怎么冷却的？正火的目的怎么体现出来呢？组织细化了&缺陷减轻了吗？有金相发出来
2-淬火后的金相发一下
3-有条件的话，发下晶粒度照片

dzkyx1314 发表于 2023-8-1 13:20:38

你最好研究一下客户给你们提供样品的金相组织和成分。你这个位置上贝氏体太多，所以才会出现延伸率差的情况。

hnhxslr 发表于 2023-8-1 15:45:57

锻打一下呢                                                               

lionnick 发表于 2023-8-1 21:56:08

dzkyx1314 发表于 2023-8-1 13:20
你最好研究一下客户给你们提供样品的金相组织和成分。你这个位置上贝氏体太多，所以才会出现延伸率差的情况 ...

感谢回答！贝氏体多的问题该如何解决呢？

lionnick 发表于 2023-8-1 21:56:54

hnhxslr 发表于 2023-8-1 15:45
锻打一下呢

本身已经模锻了，如果前期再加自由锻的话成本太高

lionnick 发表于 2023-8-1 21:57:44

火山 发表于 2023-8-1 12:05
1-正火怎么冷却的？正火的目的怎么体现出来呢？组织细化了&缺陷减轻了吗？有金相发出来
2-淬火后的金相发 ...

还没有金相照片。。。正火是因为之前模锻了

lionnick 发表于 2023-8-1 22:00:16

LINFH 发表于 2023-8-1 11:02
最好提供完整的图纸，是否是调质到调质至抗拉强度大于1000 MPA，屈服大于850MPA，延伸率大于14%，断面收缩 ...

这是一根截面为圆的轴，完整图纸不是很适合提供，现有图上已经表明了大致尺寸

我们客户的样品没有表面会芯部特别处理，是整体调质得来的

hhandi 发表于 2023-8-2 09:15:38

主要是你的材料原因，42CrMo普通材料直径这么大芯部淬不透，至少需要增加合金元素保证淬透性才能达到你的需求。

若潮 发表于 2023-8-2 09:31:42

金相照片呢？你在这玩猜猜呢？快去拍金相照片啊，分别拍100X和500X的发过来，前后两次都需要拍，就用拉伸残样去做，做好了发来看看。

我觉得你这是在盲目热处理，为了有可能发生的回火脆性做努力，方式和想法都是对的，但你有没有淬透啊？你不看金相，怎么知道？？？:o

热处理老马 发表于 2023-8-2 09:54:36

本帖最后由 热处理老马 于 2023-8-2 09:56 编辑

正火没错，调质工艺温度有问题，淬火冷却导致内部组织粗大，淬透性差。回火后机械性能差。

火山 发表于 2023-8-2 10:30:11

lionnick 发表于 2023-8-1 21:57
还没有金相照片。。。正火是因为之前模锻了

1-优先正火工艺，正火的目前细化晶粒，消除或减轻组织缺陷偏析，改善纤维组织。
目前看，细化晶粒，改善或消除组织缺陷，是优先选项。
必须优先确认正火后的质量。

2-淬后组织，期望全部马氏体组织
   有条件确认下晶粒度

只有以上控制得当，才能算是解决问题。

hy0808hy 发表于 2023-8-2 11:28:34

正火和淬火温度都降低点，然后用水淬火。

守门员 发表于 2023-8-2 13:32:55

找个冷速大的介质吧，用油搞，玩呢。

lionnick 发表于 2023-8-2 21:23:14

liwen5444 发表于 2023-8-2 14:01
淬火温度降点，用水淬，取样位置有上贝，冲击性能影响太大

水淬是指用自来水吗？会引起工件开裂吗？

lionnick 发表于 2023-8-2 21:24:47

hy0808hy 发表于 2023-8-2 11:28
正火和淬火温度都降低点，然后用水淬火。

我们之前已经将正火温度降到880度，淬火温度降为850度，机械性能没有什么明显改善。应该还是淬火冷却介质的问题。用水淬火会引起工件开裂吗？如何避免？
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